Experimental investigations and numerical models of tool steel during semisolid forming

The main aims of the work were to determine material characteristics of cold work tool steel, grade 21 OCR 12 in semisolid forming conditions, as well as developing of numerical model of this steel. Moreover, possibilities of application of Computational Fluid Dynamic methods and solid mechanics modelling techniques were tested. Methodology and results of experimental investigation is described. The results of experiments were then utilized for developing series of numerical simulations. Two sets of simulations are presented, based on the Computational Fluid Dynamics or solid mechanic modelling methods. Comparison of experimental and numerical results is presented, as well as comparison of CFD and structural mechanics based numerical models.

---

Zasadniczym celem pracy było wyznaczenie charakterystyk stali narzędziowej 21 OCR 12, formowanej w warunkach stałociekłych, a także opracowanie modeli numerycznych dla tej stali. Ponadto, zweryfikowane zostały możliwości stosowania metod dynamiki płynów (Computational Fluid Dynamics, CFD) oraz metod modelowania odkształcania ciał stałych do modelowania procesów formowania w stanie stałociekłym. Opisane zostały metodologia oraz wyniki prac doświadczalnych. Wyniki te zostały wykorzystane do opracowania symulacji numerycznych. Przedstawiono symulacje oparte na metodach CFD oraz oparte na modelach ciał stałych. W pracy porównano wyniki osiągnięte za pomocą metod doświadczalnych i symulacyjnych, jak również porównano wyniki uzyskane z metod CFD i strukturalnych.